JPH08161510A - テクスチャマッピング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リアルタイムでテクスチャマッピングを行
うに当たり、少ない計算量で、より現実感のある自然な
マッピング画像を得ることができるようにする。 【構成】 画像表示すべき物体を構成する３次元画像
情報の単位となる多角形領域に対してテクスチャ画像を
張り付けるテクスチャマッピング装置において、ジオミ
トリトランスファエンジン(GTE:Geometry Transfer Eng
ine)６１により、上記多角形領域内の代表点を抽出し
て、その代表点の座標について透視変換を行い、その透
視変換された代表点間を画像処理装置(GPU:Graphic Pro
cessing Unit) ６２線形補間して描画を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオゲーム機やグラ
フィックコンピュータなどのコンピュータグラフィック
を応用した機器において、テクスチャマッピングの手法
を使って画像を作成するようなテクスチャマッピング装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、家庭用ＴＶゲーム機やパーソナル
コンピュータあるいはグラフィックコンピュータなどに
おいて、テレビジョン受像機やモニタ受像機あるいはＣ
ＲＴディスプレイ装置などに出力されて表示される画像
のデータすなわち表示出力画像データを生成する画像生
成装置では、ＣＰＵとフレームバッファの間に専用の描
画装置を設けることにより、高速処理を可能にしてい
る。

【０００３】上記画像生成装置において、ＣＰＵは、画
像を生成する際に、直接フレームバッファをアクセスす
るのではなく、基本的な３角形や４角形などの基本的な
図形を描画する描画命令を描画装置に送る。そして、描
画装置は、ＣＰＵから送られてきた描画命令を解釈し
て、フレームバッファに図形を描画する。上記描画装置
が扱う図形の最小単位をポリゴンあるいはプリミティブ
と呼び、プリミティブを描画する命令をディスプレイリ
ストあるいは描画命令と呼ぶ。

【０００４】例えば図１３（Ａ）に示すような３次元の
オブジェクトＯＢを表示する場合は、図１３の（Ｂ）に
示すように、オブジェクトＯＢを３つのプリミティブＰ
ａ，Ｐｂ，Ｐｃに分解して、各プリミティブＰａ，Ｐ
ｂ，Ｐｃに対応する描画命令をＣＰＵから描画装置に転
送する。

【０００５】この際に、オブジェクトをより実際に近く
表現するするために、テクスチャマッピングと呼ばれる
手法を採用することが多い。

【０００６】テクスチャマッピングとは、例えば図１４
に示すようにテクスチャソース画像として別に用意され
た２次元画像すなわちテクスチャパターンＴｘを物体を
構成するポリゴンの表面に張り付ける技術である。この
図１４には、上記図１３の（Ａ）に示したオブジェクト
ＯＢの表面にテクスチャマッピングを行った例を示して
いる。

【０００７】最も回路規模が小さく高速なテクスチャマ
ッピングの手法として、１次変換が知られている。１次
変換では、ポリゴン内部の点Ａ（ｘ，ｙ）に対応するテ
クスチャソース画像の座標Ｂ（ｕ，ｖ）が、 ｕ＝ａｘ＋ｂｙ ｖ＝ｃｘ＋ｄｙ にて計算される。ここで、ａ，ｂ，ｃ，ｄは、ポリゴン
の形状によって決定される定数である。この１次変換を
用いたテクスチャマッピングでは、例えば図１５に示す
ような市松模様状のテクスチャパターンＴｘをポリゴン
の表面に張り付ける場合、その１例を図１６の（Ａ）に
示すように、平行四辺形以外の形状への変形を伴うマッ
ピングを行うと、対角線上に歪みが発生する。

【０００８】上記１次変換における歪みの発生を軽減し
たテクスチャマッピングの手法として、２次変換が知ら
れている。２次変換では、ポリゴン内部の点Ａ（ｘ，
ｙ）に対応するテクスチャソース画像の座標Ｂ（ｕ，
ｖ）が、 ｕ＝ａｘ＋ｂｘｙ＋ｃｙ ｖ＝ｄｘ＋ｅｘｙ＋ｆｙ にて計算される。ここで、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは、
ポリゴンの形状によって決定される定数である。この２
次変換を用いたテクスチャマッピングでは、計算量が上
記１次変換よりも多いが、図１６の（Ｂ）に示すような
自然なマッピング画像を得ることができる。ただし、本
来ならば奥行き方法のパターンは、手前方向のパターン
よりも縮小されて見えなくてはならないにも拘わらず、
そうなってはいない。

【０００９】このような現象を根本的に解決する方法と
して透視変換と呼ばれる変換方法が知られている。透視
変換では、ポリゴン内部の点Ａ（ｘ，ｙ，ｚ）に対応す
るテクスチャソース画像の座標Ｂ（ｕ，ｖ）が、 ｕ＝（ａｘ＋ｂｙ）／ｚ ｖ＝（ｃｘ＋ｄｙ）／ｚ にて計算される。ここで、ａ，ｂ，ｃ，ｄは、ポリゴン
の形状によって決定される定数である。この透視変換を
用いたテクスチャマッピングでは、計算に当たって、ポ
リゴンがスクリーン上に投影される前の奥行きの情報
（ｚ）が必要な上、テクスチャマッピングを行う各点に
対して１回の除算を行う必要があり、リアルタイムシス
テムにおいては現実的ではないが、図１６の（Ｃ）に示
すような現実感のある極めて自然なマッピング画像を得
ることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に１次変換を用いたテクスチャマッピングでは、平行四
辺形以外の形状への変形を伴うマッピングを行うと、対
角線上に歪みが発生するという問題点がある。

【００１１】また、上記２次変換を用いたテクスチャマ
ッピングでは、上記１次変換と比較して自然なマッピン
グ画像を得ることができるのであるが、本来ならば奥行
き方法のパターンは、手前方向のパターンよりも縮小さ
れて見えなくてはならないにも拘わらず、そうなっては
いないという問題点がある。

【００１２】さらに、上記透視変換を用いたテクスチャ
マッピングでは、現実感のある極めて自然なマッピング
画像を得ることができるのであるが、計算に当たって、
ポリゴンがスクリーン上に投影される前の奥行きの情報
（ｚ）が必要な上、テクスチャマッピングを行う各点に
対して１回の除算を行う必要があり、リアルタイムシス
テムにおいては現実的ではないという問題点がある。

【００１３】そこで、本発明の目的は、リアルタイムで
テクスチャマッピングを行うに当たり、少ない計算量
で、より現実感のある自然なマッピング画像を得ること
ができるようにすることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像表示すべ
き物体を構成する３次元画像情報の単位となる多角形領
域に対してテクスチャ画像を張り付けるテクスチャマッ
ピング装置において、上記多角形領域内の代表点を抽出
する代表点抽出手段と、上記代表点抽出手段により抽出
された代表点の座標について透視変換を行う透視変換手
段と、上記透視変換手段により透視変換された代表点間
を線形補間する線形補間手段とを備え、上記線形補間手
段による補間出力として、上記多角形領域に対してテク
スチャ画像を張り付けた画像情報を得ることを特徴とす
る。

【００１５】また、本発明に係るテクスチャマッピング
装置は、上記代表点抽出手段により上記多角形領域の大
きさに応じて適応的に変えた数の代表点を抽出すること
を特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明に係るテクスチャマッピング装置では、
画像表示すべき物体を構成する３次元画像情報の単位と
なる多角形領域内の代表点を代表点抽出手段により抽出
し、その代表点の座標を透視変換手段により透視変換し
てから、代表点間を線形補間する。

【００１７】上記代表点抽出手段は、抽出する代表点の
数を上記多角形領域の大きさに応じて適応的に変える。

【００１８】

【実施例】以下、本発明に係るテクスチャマッピング装
置の一実施例について図面を参照して詳細に説明する。

【００１９】本発明に係るテクスチャマッピング装置
は、例えば図１に示すように、ビデオゲーム装置に適用
される。

【００２０】このビデオゲーム装置は、例えば光学ディ
スク等の補助記憶装置に記憶されているゲームプログラ
ムを読み出して実行することにより、使用者からの指示
に応じてゲームを行うものであって、図１に示すような
構成を有している。

【００２１】すなわち、このビデオゲーム装置は、中央
演算処理装置(CPU:Central Processing Unit) ５１及び
その周辺装置等からなる制御系５０と、フレームバッフ
ァ６３に描画を行なう画像処理装置(GPU:Graphic Proce
ssing Unit) ６２等からなるグラフィックシステム６０
と、楽音，効果音等を発生する音声処理装置(SPU:Sound
Processing Unit) 等からなるサウンドシステム７０
と、補助記憶装置である光学ディスクの制御を行なう光
学ディスク制御部８０と、使用者からの指示を入力する
コントローラからの指示入力及びゲームの設定等を記憶
する補助メモリからの入出力を制御する通信制御部９０
と、上記制御系５０〜通信制御部９０が接続されている
バス１００等を備えている。

【００２２】上記制御系５０は、ＣＰＵ５１と、割り込
み制御やダイレクトメモリアクセス(DMA:Dinamic Memor
y Access) 転送の制御等を行なう周辺デバイスコントロ
ーラ５２と、ランダムアクセスメモリ(RAM:Random Acce
ss Memory)からなる主記憶装置（メインメモリ）５３
と、メインメモリ５３，グラフィックシステム６０，サ
ウンドシステム７０等の管理を行なういわゆるオペレー
ティングシステム等のプログラムが格納されたリードオ
ンリーメモリ(ROM:Read Only Memory)５４とを備えてい
る。上記ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５４に記憶されているオ
ペレーティングシステムを実行することにより装置全体
の制御を行なうもので、３２ビットのＲＩＳＣ ＣＰＵ
からなる。

【００２３】そして、このビデオゲーム装置は、電源が
投入されると、上記制御系５０のＣＰＵ５１が、ＲＯＭ
５４に記憶されているオペレーティングシステムを実行
することにより、上記グラフィックシステム６０、サウ
ンドシステム７０等の制御を行なうようになっている。
また、オペレーティングシステムが実行されると、ＣＰ
Ｕ５１は、動作確認等の装置全体の初期化を行なった
後、上記光学ディスク制御部８０を制御して、光学ディ
スクに記録されているゲーム等のプログラムを実行す
る。このゲーム等のプログラムの実行により、ＣＰＵ５
１は、使用者からの入力に応じて上記グラフィックシス
テム６０、サウンドシステム７０等を制御して、画像の
表示、効果音、楽音の発生を制御する。

【００２４】また、上記グラフィックシステム６０は、
座標変換等の処理を行なうジオミトリトランスファエン
ジン(GTE:Geometry Transfer Engine)６１と、ＣＰＵ５
１からの描画指示に従って描画を行なうＧＰＵ６２と、
該ＧＰＵ６２により描画された画像を記憶するフレーム
バッファ６３と、離散コサイン変換などの直行変換によ
り圧縮されて符号化された画像データを復号化する画像
デコーダ６４とを備えている。

【００２５】上記ＧＴＥ６１は、例えば複数の演算を並
列に実行する並列演算機構を備え、上記ＣＰＵ５１から
の演算要求に応じて座標変換，光源計算，行列あるいは
ベクトルなどの演算を高速に行なうことができるように
なっている。具体的には、このＧＴＥ６１は、例えば１
つの三角形状のポリゴンに同じ色で描画するフラットシ
ェーディングを行なう演算の場合では、１秒間に最大１
５０万程度のポリゴンの座標演算を行なうことができる
ようになっており、これによって、このビデオゲーム装
置では、ＣＰＵ５１の負荷を低減するとともに、高速な
座標演算を行なうことができるようになっている。

【００２６】また、上記ＧＰＵ６２は、ＣＰＵ５１から
の描画命令に従って、フレームメモリ６２に対して多角
形（ポリゴン）等の描画を行なう。このＧＰＵ６２は、
１秒間に最大３６万程度のポリゴンの描画を行なうこと
ができるようになっている。

【００２７】この実施例において、上記ＣＰＵ５１は、
メインメモリ５３上に１画面分の画像を生成するための
描画命令列を有している。描画命令には、その一部に実
行すべき描画命令のアドレスが保持されている。上記周
辺デバイスコントローラ５２として設けられているＤＭ
Ａコントローラは、描画命令を上記メインメモリ５３か
ら上記ＧＰＵ６２に転送する。上記ＧＰＵ６２は、上記
ＤＭＡコントローラから受け取った描画命令を実行し
て、その結果をフレームバッファ６３に書き込む。上記
ＤＭＡコントローラは、描画命令を１つ転送するとそれ
に組み込まれたアドレスをたどって次の命令を実行す
る。

【００２８】ここで、例えば図２に示すように、台形状
のポリゴンＰＧに市松模様状のテクスチャパターンＴｘ
をマッピングして描画を行う場合、そのテクスチャマッ
ピグ付きの描画を行うための４角形ＡＢＤＣの描画命令
Ａは、図３のように示される。

【００２９】すなわち、描画に当たっては、描画する４
角形ＡＢＤＣの頂点座標（ＸＡ，ＹＡ），（ＸＢ，Ｙ
Ｂ），（ＸＤ，ＹＤ），（ＸＣ，ＹＣ）および各頂点に
対応するテクスチャ座標（ＵＡ，ＶＡ），（ＵＢ，Ｖ
Ｂ），（ＵＤ，ＶＤ），（ＵＣ，ＶＣ）が記述される。
この描画命令列を実行すると上記ＧＰＵ６２は、１次変
換を伴うテクスチャマッピングで装飾されたポリゴンを
上記フレームバッファ６３上に描画する。

【００３０】そして、この実施例において、１画面分の
画像を構成するときの処理は、例えば図４のフローチャ
ートに示すように、先ずステップＳ１で変換マトリクス
を求め、次のステップＳ２では描画命令Ａおよび描画命
令の奥行き（ＺＡ，ＺＢ，ＺＤ，ＺＣ）が与えられる
と、各頂点座標（ＸＡ，ＹＡ），（ＸＢ，ＹＢ），（Ｘ
Ｄ，ＹＤ），（ＸＣ，ＹＣ）を透視変換する。

【００３１】そして、ステップＳ３では、上記描画命令
Ａに記述された頂点座標（ＸＡ，ＹＡ），（ＸＢ，Ｙ
Ｂ），（ＸＤ，ＹＤ），（ＸＣ，ＹＣ）から、透視変換
後の大きさ（ΔＸ，ΔＹ）を計算する。これによりステ
ップＳ４において、例えば図５に示すように、代表点Ｐ
ｎの個数と場所を決定する。このように、ポリゴンの大
きさによって、代表点Ｐｎの個数を適応的に変化させる
ことにより、計算量を最適化することができる。

【００３２】次のステップＳ５では、上記ステップＳ４
で決定された代表点Ｐｎの数が複数であるか否かの判定
を行い、複数の場合にはステップＳ６に移って、各代表
点Ｐｎの座標（ＵＰｎ，ＶＰｎ）に対応する頂点座標
（Ｘｎ，Ｙｎ）を透視変換により決定する。

【００３３】そして、ステップＳ７では、四角形ＡＢＣ
Ｄをそれぞれ代表点を頂点に４つの小四角形ＡＰ０Ｐ２
Ｐ１，Ｐ０ＢＰ３Ｐ２，Ｐ１Ｐ２Ｐ４Ｃ，Ｐ２Ｐ３ＤＰ
４に分割し、それぞれの描画命令列Ｂ０〜Ｂ４を生成す
る。すなわち、各サブ描画命令列Ｂｎの頂点座標・テク
スチャ座標として、先に計算された（ＸＡ，ＹＡ），
（ＸＢ，ＹＢ），（ＸＣ，ＹＣ），（ＸＤ，ＹＤ）およ
び（ＵＰ０，ＶＰ０），（ＵＰ１，ＶＰ１），（ＵＰ
２，ＶＰ２），（ＵＰ３，ＶＰ３），（ＵＰ４，ＶＰ
４）の値を設定する。

【００３４】なお、上記ステップＳ４で決定された代表
点が１個の場合にはステップ８に移って直ちに描画命令
を作成する。

【００３５】次のステップＳ９では、図６に示すよう
に、サブ描画命令列Ｂｎ−１のタグにサブ描画命令列Ｂ
ｎのアドレスを設定することで描画命令リストを作成
し、この描画命令リストを元の描画命令Ａと置き換え
る。

【００３６】そして、次のステップＳ９では全てのポリ
ゴンについて処理を終了したか否かの判定を行い、未処
理のポリゴンがある場合には、上記ステップＳ２に戻っ
て、も新たなポリゴンの頂点座標を透視変換する。

【００３７】また、上記ステップＳ９において未処理の
ポリゴンがない場合には、ステップＳ１１で前のフレー
ムの描画終了を待ち、その後ステップＳ１２に移ってリ
ストの先頭から描画を開始する。

【００３８】上記ＧＰＵ６２は、図７に示すように、上
記透視変換された代表点Ｐｎ間を内分すなわち直線補間
することにより上記代表点Ｐｎ以外のテクスチャピクセ
ルを決定して、図８に示すように上記フレームバッファ
６３上に描画を行う。

【００３９】このように画像表示すべき物体を構成する
３次元画像情報の単位となるポリゴン内の代表点を抽出
し、その代表点の座標を透視変換してから、代表点間を
線形補間することにより、ポリゴン内の全ての点につい
て透視変換するのに比べて、計算量が極めて少なくな
り、リアルタイムで現実感のある自然なマッピング画像
を得ることができる。

【００４０】ここで、上記フレームバッファ６３は、い
わゆるデュアルポートＲＡＭからなり、上記ＧＰＵ６２
からの描画あるいはメインメモリからの転送と、表示の
ための読み出しとを同時に行なうことができるようにな
っている。このフレームバッファ６３は、１Ｍバイトの
容量を有し、それぞれ１６ビットの横１０２４で縦５１
２の画素のマトリックスとして扱われる。また、このフ
レームバッファ６３には、ビデオ出力として出力される
表示領域の他に、ＧＰＵ６２がポリゴン等の描画を行な
う際に参照するカラールックアップテーブル(CLUT:Cclo
r Lock Up Table)が記憶されるＣＬＵＴ領域と、描画時
に座標変換されてＧＰＵ６２によって描画されるポリゴ
ン等の中に挿入（マッピング）される素材（テクスチ
ャ）が記憶されるテクスチャ領域が設けられている。こ
れらのＣＬＵＴ領域とテクスチャ領域は表示領域の変更
等に従って動的に変更されるようになっている。

【００４１】そして、上記ＧＰＵ６２は、図９に示すよ
うに、上記フレームバッファ６３上に２つの矩形領域
Ａ，Ｂを用意して、一方の矩形領域Ｂに描画している間
は他方の矩形領域Ａの内容を表示し、描画が終了したら
２つの矩形領域Ａ，Ｂを垂直帰線期間内に交換すること
により、書き換えの様子が表示されるのを回避するよう
になっている。

【００４２】なお、上記ＧＰＵ６２は、上述のフラット
シェーディングの他にポリゴンの頂点の色から補完して
ポリゴン内の色を決めるグーローシェーディングと、上
記テクスチャ領域に記憶されているテクスチャをポリゴ
ンに張り付けるテクスチャマッピングを行なうことがで
きるようになっている。これらのグーローシェーディン
グ又はテクスチャマッピングを行なう場合には、上記Ｇ
ＴＥ６１は、１秒間に最大５０万程度のポリゴンの座標
演算を行なうことができる。

【００４３】さらに、上記ＧＰＵ６２は、上記フレーム
バッファ６３内の任意の矩形領域の内容を表示領域のビ
デオ出力として出力するに当たり、次の表１に示す１０
種類の画面モードをサポートしている。

【００４４】

【表１】

【００４５】また、画面サイズすなわちＣＲＴ画面上の
ピクセル数は可変で、図１０に示すように、水平方向、
垂直方向それぞれ独立に表示開始位置（ＤＴＸ，ＤＴ
Ｙ）、表示終了位置（ＤＢＸ，ＤＢＹ）を指定するする
ことができるようになっている。

【００４６】さらに、上記ＧＰＵ６２は、表示色数に関
するモードとして、３２，７６８色表示の１５ビットモ
ードと１６，７７７，２１６色表示の２４ビットモード
の２つのモードをサポートしている。

【００４７】また、上記ＧＰＵ６２は、描画機能とし
て、縦×横それぞれのドット数を自由に設定できる１×
１ドット〜２５６×２５６ドットのスプライト描画機能
をサポートしている。

【００４８】ここで、スプライトに張り付けるイメージ
データすなわちスプライトパターンは、図１１に示すよ
うに、描画コマンド実行に先だってフレームバッファに
転送され、該フレームバッファ上の非表示領域に配置さ
れる。

【００４９】上記スプライトパターンは、２５６×２５
６ピクセルを１ページ（テクスチャページ）として、フ
レームバッファ上にメモリ容量内で何枚でも置くことが
できる。

【００５０】１枚のテクスチャページの大きさは、図１
２に示すように、モードによって異なる。また、フレー
ムバッファ内でのテクスチャページの場所は、図１１に
示すように、描画コマンド内のＴＳＢというパラメータ
にページ番号を指定することにより決定される。

【００５１】スプライトパターンには、４ビットＣＬＵ
Ｔ、８ビットＣＬＵＴ及び１５ビットＤＩＲＥＣＴの３
種類の色モードがある。

【００５２】４ビットＣＬＵＴモードでは、ＣＬＵＴを
用いて１６色スプライト描画を行う。また、８ビットＣ
ＬＵＴモードでは、ＣＬＵＴを用いて２５６色スプライ
ト描画を行う。さらに、１５ビットＤＩＲＥＣＴモード
では、１５ビットを直接使用して３２７６８色スプライ
ト描画を行う。

【００５３】上記４ビットＣＬＵＴモード又は８ビット
ＣＬＵＴモードにおけるスプライトパターンは、最終的
に表示される色を表すＲＧＢ値が１６乃至２５６個フレ
ームバッファ上に並べたＣＬＵＴのＲＧＢ値を指定する
番号にて各ピクセルの色を表す。ＣＬＵＴはスプライト
単位で指定することができ、全てのスプライトに対して
独立したＣＬＵＴを持つことも可能になっている。

【００５４】画像デコーダ６４は、上記ＣＰＵ５１から
の制御により、メインメモリ５３に記憶されている静止
画あるいは動画の画像データを復号化してメインメモリ
５３に記憶する。

【００５５】また、この再生された画像データは、ＧＰ
Ｕ６２を介してフレームバッファ６３に記憶することに
より、上述のＧＰＵ６２によって描画される画像の背景
として使用することができるようになっている。

【００５６】上記サウンドシステム７０は、ＣＰＵ５１
からの指示に基づいて、楽音、効果音等を発生する音声
処理装置（ＳＰＵ）７１と、該ＳＰＵ７１により、波形
データ等が記録されるサウンドバッファ７２と、ＳＰＵ
７１によって発生される楽音、効果音等を出力するスピ
ーカ７３とを備えている。

【００５７】上記ＳＰＵ７１は、１６ビットの音声デー
タを４ビットの差分信号として適応予測符号化(ADPCM:A
daptive Diffrential PCM)された音声データを再生する
ＡＤＰＣＭ復号機能と、サウンドバッファ７２に記憶さ
れている波形データを再生することにより、効果音等を
発生する再生機能と、サウンドバッファ７２に記憶され
ている波形データを変調させて再生する変調機能等を備
えている。

【００５８】このような機能を備えることによって、こ
のサウンドシステム７０は、ＣＰＵ５１からの指示によ
ってサウンドバッファ７２に記録された波形データに基
づいて楽音、効果音等を発生するいわゆるサンプリング
音源として使用することができるようになっている。

【００５９】上記光学ディスク制御部８０は、光学ディ
スクに記録されたプログラム、データ等を再生する光学
ディスク装置８１と、例えばエラー訂正符号(ECC: Err
or Correction Code) が付加されて記録されているプロ
グラム、データ等を復号するデコーダ８２と、光学ディ
スク装置８１からの再生データを一時的に記憶すること
により、光学ディスクからの読み出しを高速化するメモ
リバッファ８３と、これらを制御するサブＣＰＵ８４を
備えている。

【００６０】また、光学ディスク装置８１で再生される
光学ディスクに記録されている音声データとしては、上
述のＡＤＰＣＭデータの他に音声信号をアナログ／デジ
タル変換したいわゆるＰＣＭデータがある。

【００６１】ＡＤＰＣＭデータとして、例えば１６ビッ
トのデジタルデータの差分を４ビットで表わして記録さ
れている音声データは、デコーダ８２で復号化された
後、上述のＳＰＵ７１に供給され、ＳＰＵ７１でデジタ
ル／アナログ変換等の処理が施された後、スピーカ７３
を駆動するために使用される。また、ＰＣＭデータとし
て、例えば１６ビットのデジタルデータとして記録され
ている音声データは、デコーダ８２で復号化された後、
スピーカ７３を駆動するために使用される。

【００６２】また、通信制御部９０は、バス１００を介
してＣＰＵ５１との通信の制御を行なう通信制御機９１
を備え、使用者からの指示を入力するコントローラ９２
が接続されるスロット９３と、ゲームの設定データ等を
記憶するメモリカード９４Ａ，９４Ｂが接続される二つ
のカードコネクタ９５Ａ，９５Ｂが上記通信制御機９１
に設けられている。

【００６３】上記スロット９３に接続されたコントロー
ラ９２は、使用者からの指示を入力するために、例えば
１６個の指示キーを有し、通信制御機９１からの指示に
従って、この指示キーの状態を、同期式通信により、通
信制御機９１に毎秒６０回程度送信する。そして、通信
制御機９１は、コントローラ９２の指示キーの状態をＣ
ＰＵ５１に送信する。これにより、使用者からの指示が
ＣＰＵ５１に入力され、ＣＰＵ５１は、実行しているゲ
ームプログラム等に基づいて使用者からの指示に従った
処理を行なう。

【００６４】また、上記ＣＰＵ５１は、実行しているゲ
ームの設定データ等を記憶する必要があるときに、該記
憶するデータを通信制御機９１に送信し、通信制御機９
１はＣＰＵ５１からのデータを上記カードコネクタ９５
Ａまたはカードコネクタ９５Ｂに接続されたメモリカー
ド９３Ａまたはメモリーカード９３Ｂに記憶する。

【００６５】ここで、上記通信制御機９１には、電気的
な破壊を防止するための保護回路が内蔵されている。上
記メモリカード９３Ａ，９３Ｂは、バス１００から分離
されており、装置本体の電源を入れた状態で、着脱する
ことができる。従って、記憶容量が足りなくなった場合
に、装置本体の電源を遮断するすることなく、新たなメ
モリカードを装着することができ、バックアップする必
要のあるゲームデータが失われてしまうことなく、新た
なメモリカードを装着して、必要なデータを新たなメモ
リカードに書き込むことができる。

【００６６】また、上記メモリカード９３Ａ，９３Ｂ
は、ランダムアクセス可能でかつバックアップ電源を必
要としないフラッシュメモリからなり、マイクロコンピ
ュータを内蔵している。このメモリカード９３Ａ，９３
Ｂは、上記カードコネクタ９５Ａまたはカードコネクタ
９５Ｂに接続されると、そのカードコネクタを介して上
記マイクロコンピュータに装置本体から電源が供給され
るようになっている。

【００６７】ここで、メモリカード９３Ａ，９３Ｂは、
アプリケーションからはポートとカードコネクタを指定
する２桁の１６進数で識別されるファイルデバイスとし
て認識される。また、このメモリカード９３Ａ，９３Ｂ
は、ファイルオープン時の自動初期化機能を実装してい
る。

【００６８】そして、上記マイクロコンピュータは、メ
モリカード９３Ａ，９３Ｂがカードコネクタ９５Ａまた
はカードコネクタ９５Ｂに接続され、装置本体から電源
が供給され始めた時点で、先ず内部状態を「未通信」の
状態に設定し、その後に上記通信制御機９１を介しての
通信を受け付けるようになっている。

【００６９】装置本体側のＣＰＵ５１は、通信プロトコ
ルの中でカードからホストへの接続確認のための回答パ
ケットの中にある「内部状態」を表すフィールドに基い
て、カードコネクタ９５Ａまたはカードコネクタ９５Ｂ
に接続されたメモリカード９３Ａ，９３Ｂに内蔵されて
いるマイクロコンピュータの内部状態をテストすること
により、「未通信」の場合に、新たに接続されたメモリ
カード９３Ａ，９３Ｂとの通信であることを認識するこ
とができる。そして、新たに接続されたメモリカード９
３Ａ，９３Ｂとのファイル管理データの構造、例えばフ
ァイル名、ファイルサイズ、スロット番号やステータス
など情報を読み取る。

【００７０】このような通信プロトコルによって、メモ
リカード９３Ａ，９３Ｂの動的な抜き差しに対応した通
信を行うことが可能になっている。

【００７１】これにより、ゲームの設定等を２枚のメモ
リカード９３Ａ，９３Ｂに記憶することができる。ま
た、２枚のメモリカード９３Ａ，９３Ｂでデータを直接
コピーしたり、２枚のメモリカード９３Ａ，９３Ｂから
各種データを装置本体に同時に直接取り込むことができ
る。

【００７２】上記メモリカード９３Ａ，９３Ｂは、ラン
ダムアクセス可能でかつバックアップ電源を必要としな
いフラッシュメモリからなるので、データを半永久的に
保存することができるまた、このビデオゲーム装置は、
バス１００に接続されたパラレル入出力（Ｉ／Ｏ）１０
１と、シリアル入出力（Ｉ／Ｏ）１０２とを備えてい
る。

【００７３】そして、パラレルＩ／Ｏ１０１を介して周
辺機器との接続を行なうことができるようになってお
り、また、シリアルＩ／Ｏ１０２を介して他のビデオゲ
ーム装置との通信を行なうことができるようになってい
る。

【００７４】

【発明の効果】以上のように、本発明に係るテクスチャ
マッピング装置では、画像表示すべき物体を構成する３
次元画像情報の単位となる多角形領域内の代表点を代表
点抽出手段により抽出し、その代表点の座標を透視変換
手段により透視変換してから、代表点間を線形補間する
ので、多角形領域内の全ての点について透視変換するの
に比べて、計算量が極めて少なくなり、リアルタイムで
現実感のある自然なマッピング画像を得ることができ
る。

【００７５】また、本発明に係るテクスチャマッピング
装置では、上記代表点抽出手段で上記多角形領域の大き
さに応じて適応的に変えた数の代表点を抽出することに
よって、計算量を最適化して、現実感のある自然なマッ
ピング画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したビデオゲーム装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】マッピングするテクスチャパターンとポリゴン
の一例を模式的に示す図である。

【図３】テクスチャマッピグ付きの描画を行うための４
角形の描画命令の内容を模式的に示す図である。

【図４】上記ビデオゲーム装置において１画面分の画像
を構成する処理を示すフローチャートである。

【図５】上記１画面分の画像を構成する処理における代
表点を模式的に示す図である。

【図６】上記１画面分の画像を構成する処理で作成した
描画命令リストを模式的に示す図である。

【図７】上記１画面分の画像を構成する処理において直
線補間することにより決定したテクスチャピクセルを模
式的に示す図である。

【図８】上記１画面分の画像を構成する処理においてフ
レームバッファ上に描画した結果を模式的に示す図であ
る。

【図９】上記ビデオゲーム装置におけるＧＰＵによるフ
レームバッファの切り換え状態を模式的に示す図であ
る。

【図１０】上記ビデオゲーム装置において画面サイズの
を指定の仕方を模式的に示す図である。

【図１１】上記ビデオゲーム装置におけるスプライト描
画動作を模式的に示す図である。

【図１２】上記ビデオゲーム装置における１枚のテクス
チャページを模式的に示す図である。

【図１３】従来の画像生成装置における描画動作を模式
的に示す図である。

【図１４】画像生成装置におけるテクスチャマッピング
動作を模式的に示す図である。

【図１５】テクスチャパターンを模式的に示す図であ
る。

【図１６】従来の画像生成装置におけるテクスチャマッ
ピングの結果を模式的に示す図である。

【符号の説明】

５０ 制御系 ５１ ＣＰＵ ５２ 周辺装置制御部 ５３ メインメモリ ５４ ＲＯＭ ６０ グラフィックシステム ６１ ＧＴＥ ６２ ＧＰＵ ６３ フレームバッファ ６４ 画像デコーダ ６５ ディスプレイ装置 ７０ サウンドシステム ７１ ＳＰＵ ７２ サウンドバッファ ７３ スピーカ ８０ 光学ディスク制御部 ８１ 光学ディスク装置 ８２ デコーダ ８３ バッファ ９０ 通信制御部 ９１ 通信制御機 ９２ コントローラ ９３ スロット ９４Ａ，９４Ｂ メモリカード ９５Ａ，９５Ｂ カードコネクタ １００ バス １０１ パラレルＩ／Ｏ １０２ シリアルＩ／Ｏ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像表示すべき物体を構成する３次元画
   像情報の単位となる多角形領域に対してテクスチャ画像
   を張り付けるテクスチャマッピング装置において、 上記多角形領域内の代表点を抽出する代表点抽出手段
   と、 上記代表点抽出手段により抽出された代表点の座標につ
   いて透視変換を行う透視変換手段と、 上記透視変換手段により透視変換された代表点間を線形
   補間する線形補間手段とを備え、 上記線形補間手段による補間出力として、上記多角形領
   域に対してテクスチャ画像を張り付けた画像情報を得る
   ことを特徴とするテクスチャマッピング装置。
2. 【請求項２】 上記代表点抽出手段は、上記多角形領域
   の大きさに応じて適応的に変えた数の代表点を抽出する
   ことを特徴とする請求項１記載のテクスチャマッピング
   装置。